Question

（1）已知在常温常压下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：

 

（2）已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ?mol^-1
2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ?mol^-1
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1
则反应2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）的△H=

 

kJ?mol^-1
（3）依据氧化还原反应：2Ag⁺（aq）+Cu（s）=Cu²⁺（aq）+2Ag（s）设计的原电池如图甲所示
请回答：

①电极X的材料是

 

（填化学式）．
②银电极发生的电极反应是：

 

．
（4）Allis-Chalmers制造公司发现可以用氨作为燃料电池的燃料．其总反应式为4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O，正极上的电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，则负极上的电极反应式为

 

．
（5）如图乙所示，通电5min后，第③极增重2.16g，同时在A池中收集到标准状况下的气体224mL，设A池中原混合液的体积为200mL．
①电源F为

 

极；
②A池中第②极上的电极反应式为

 

；
③A池中第①极上产生气体体积为

 

 mL；（标准状况下）通电前A池中原混合溶液Cu²⁺的浓度为

 

．

Answer 1

考点：热化学方程式,原电池和电解池的工作原理,电解原理

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）根据热化学方程式和盖斯定律计算得到；
（2）根据热化学方程式和盖斯定律计算得到；
（3）由图可知，左边为负极，右边为正极，Cu失去电子为负极发生氧化反应，银离子得电子发生还原反应，电子从负极流向正极，以此来解答；
（4）在保证电子守恒的前提下，利用总反应减去正极反应式可得负极反应式；
（5）①通电5min后，第③极增重，所以第③极是阴极，则F是电源正极；
②第②极是阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，据此写出电极反应式；
③根据转移电子数相等计算阳极上生成的氧气，从而确定阴极上也有气体生成，根据阴极上转移的电子计算生成气体的体积；根据阴阳极上转移电子守恒计算铜转移的电子，再根据铜和转移电子之间的关系式计算硫酸铜的物质的量浓度．

解答： 解：（1）①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO （g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ/mol
依据盖斯定律，利用①-②+③×4得：2CH₃OH（l）+2O₂（g）=2CO （g）+4H₂O（l）△H=-885.6KJ/mol，即CH₃OH（l）+O₂（g）=CO （g）+2H₂O（l）△H=-442.8KJ/mol；
故答案为：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO （g）+2H₂O（l）△H=-442.8KJ/mol；
（2）①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ?mol^-1
②2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ?mol^-1
③C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1
依据盖斯定律，利用③×2-①-②得：2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5KJ/mol；
故答案为：-746.5；
（3）由2Ag⁺（aq）+Cu（s）═Cu²⁺（aq）+2Ag（s）可知，Cu失去电子，银离子得到电子；
①结合图可知，X为负极，为Cu，故答案为：Cu；
②Ag为正极，银离子得到电子，发生电极反应：Ag⁺+e^-=Ag，故答案为：Ag⁺+e^-=Ag；
（4）由总反应4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O，正极反应为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，由电子守恒，则总反应除以2减去正极反应即可得负极反应式，负极反应式为2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O；
故答案为：2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O；
（5）①通电5min后，第③极增重，所以第③极是阴极，则F是电源正极，故答案为：正；
②第②极是阳极，A中阳极上氢氧根离子放电生成氧气，其电极反应式为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故答案为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
③第③极反应为Ag⁺+e^-=Ag，n（Ag）=

2.16g

108g/mol

=0.02mol，则转移的电子为0.02mol，A池中阳极反应为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，则转移0.02mol电子生成氧气为0.005mol，其体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL＜224mL，所以在阴极上含有气体生成，在阴极也生成112mL气体，由2H⁺+2e^-=H₂↑，则氢气的物质的量为0.005mol，其体积是0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，
Cu²⁺+2e^-=Cu中转移0.01mol电子，所以Cu²⁺的物质的量为0.005mol，通电前c（CuSO₄）=

0.005mol

0.2L

=0.025 mol?L^-1．
故答案为：112；0.025mol?L^-1．

点评：本题考查盖斯定律的运用、原电池，电解原理等，明确Cu电极的质量增加是解答本题的突破口，并明确发生的电极反应及电子守恒即可解答，难度不大．